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精密冲裁工艺及精冲引言精密冲裁工艺是一种通过冲压设备将金属材料加工成所需形状和尺寸的工艺。
精密冲裁工艺在许多行业中广泛应用，如汽车、电子、电器等。
本文将重点介绍精密冲裁工艺及精冲的相关知识。
精密冲裁工艺冲裁工艺原理精密冲裁工艺是指通过冲孔模具将金属板材进行切割和成形的工艺。
冲裁工艺使用冲压设备将板材置于模具中，然后通过加压使模具与金属板接触，产生强大的冲击力，将金属板切割或成形。
冲裁模具冲裁模具是精密冲裁工艺中的关键部分，其设计和制造对工艺精度和产量起着至关重要的作用。
冲裁模具通常由冲头、模座和模具板组成。
冲头是与冲孔形状相匹配的部件，模座用于固定冲头，而模具板则用于支撑工件和传递冲击力。
冲裁工艺流程精密冲裁工艺的一般流程如下： 1. 材料准备：选择合适的金属板材，进行去毛刺、清洗等预处理工作。
2. 模具设计：根据产品需求和工艺要求，设计并制造合适的冲裁模具。
3. 板材上料：将金属板材放置在冲压设备上，固定好位置。
4. 冲裁操作：将冲头与金属板材接触，施加压力进行冲压操作。
5. 完成产品：冲裁后的金属板材根据需要还需要进行后续处理，如清洗、打磨等。
精冲精冲概述精冲是精密冲裁工艺中的一种常见操作，其目的是在金属板材上冲制孔洞或形状。
精冲操作需使用精密冲裁机械和合适的冲头。
精冲模具精冲模具是用于进行精冲操作的关键工具。
具体而言，精冲模具通常由冲头、孔模和模座组成。
冲头通常由硬质合金制成，其形状和尺寸根据所需冲裁形状而定。
孔模是冲孔形状的镜像，用于固定和引导冲头，而模座则用于支撑工件和传递冲击力。
精冲工艺要点精冲工艺相对于一般冲裁工艺更为复杂，需要注意以下要点： - 冲压力度：冲压力度与冲切深度有关，需要根据具体产品要求进行调整。
- 材料选择：不同材料的强度和韧性差异较大，需要根据产品要求选择适合的材料。
- 冲裁速度：合理的冲裁速度能够提高生产效率，但过高的速度可能导致产品质量下降。
- 模具维护：定期检查和维护精冲模具，保证其准确性和稳定性。
![精密垫片精冲工艺与模具设计[详细讲解]](https://img.taocdn.com/s1/m/ea9df357ff4733687e21af45b307e87101f6f8cb.png)
精密垫片精冲工艺与模具设计摘要分析了精密垫片的冲压工艺性，介绍了精密垫片的精冲工艺和精冲压力的计算及在普通冲床上实现精密冲裁的精冲复合模的设计。
该模具投入生产后，冲出的零件毛刺极小，断面平整光滑，达到了预期的要求，保证了产品的质量。
关键词：精密垫片精冲工艺模具设计1、引言精冲又称精密冲裁，是一种对模具有特殊要求的金属塑性加工工艺。
这种冲裁件具有较高的尺寸精度与形状精度以及完全光亮的冲裁面。
甚至可以直接装配使用。
它具有优质、高效、生产成本低等特点，容易实现自动化生产。
精冲是在普通冲压的基础上发展起来的一种精密板料加工工艺，精冲成型工艺是在普通压力机或者专用压力机(精冲机)上，通过专用的精密冲裁模具，在强力压料状态下对金属板料进行冲压，使金属材料产生塑性变形，由原材料直接获得比普通冲压零件精度高、光洁度好、平面度高、垂直度好，并拥有光洁剪切面及所需形状和质量特性的产品。
精密冲裁的本质是将冲裁模具的凹凸模具之间的间隙调整到普通冲裁模具的10％，甚至实现负间隙(即凹凸模之间产生过盈)，从而大幅度提高冲裁件的精度。
图1为冲裁间隙对冲裁件精度的影响关系图，图中，曲线与=0的交点为最合理的间隙值。
此时，冲裁件的尺寸与模具刃口的尺寸完全一致，当曲线位于交点右边时，冲裁件与模具间存在间隙。
间隙越大，会使冲裁件与模具之间的摩擦力减小，所需要的冲裁力也小，但会造成冲裁件的变形增大，影响冲裁件精度。
(a) 落料(b) 冲孔精密冲裁理论的核心是：固体在多向受压的情况下比在单向受压时塑性好、变形状态更好，更易变形。
因此在板料精密冲裁时，利用精冲模特殊结构，在板料的剪切分离区，三向施压形成立体压应力状态，对材料进行纯剪切分离，实现精密冲裁。
根据该理论发明的使用V型齿圈强力压边进行精冲的工艺技术简称FB精冲法。
因此，近年来精冲技术得到了快速的发展，在机械工业领域得到了越来越高的重视。
2 精冲工艺过程及特征用普通冲裁所得到的工件，剪切断面比较粗糙；而且还有塌角、毛刺，并带有斜度，同时制件的尺寸精度也较低。
目录其实精冲是一个比较系统工艺，就内容而言，开展精冲涉及到精冲模具、精冲材料、精冲工艺润滑和精冲设备等四个方面，另外工艺设计及安排，内容比多，所以我下面仅从下面几个方面来让大家了解一下精冲的机理和工艺过程！串一下目录的内容。
1、定义概述首先，我们需要了解下冲裁工艺。
冲裁是利用模具使板料产生分离的一种冲压工序，和其他冲压工序一样具有生产率高、材料利用率高、能量消耗少、生产成本低、产品重量轻、强度和刚度好、容易实现自动化等特点，因而在生产中被广泛采用。
但是普通冲裁剪切面具有2/3的撕裂带，质量差，精度差不能满足一部分冲裁件的技术要求，即剪切面为工作表面的零件。
在这种情况下，普通冲裁件只能作为备坯工序，工件后续还要进行多到机加工。
以片齿加工为例，冲裁制坯+钻铰中心孔+多片齿轮坯料用芯棒穿在一起进行滚齿，用这种方法进行加工一般成本高、效率低，精度也相对较差。
长期以来人们在生产实践中力图寻求既能保留冲裁工艺上述优点，又能够获得剪切面质量和尺寸精度均高的冲裁方法。
因而有了精密冲裁的概念。
应用：加工面为工作面的精密零件应用很广泛，汽车，航空航天，相机，电脑等汽车零部件中的应用为例拨叉：拨叉零件主要用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速；或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。
扇形齿板：汽车车门玻璃升降器具的重要零件锁舌：车门锁，安全带的组成部分密封圈分类：强力压边精冲：精度高和粗糙值小，塌角和毛刺小，效率高，模具和机床复杂对向凹模精冲：凸起凹模，压入0.7~0.8t再进行冲裁平面压边精冲：平面压边圈，间隙值强力压边更小往复成形精冲：固定凹模，活动凹模，上凸模，下凸模所以我们现在一般说说的精冲和下面我要介绍的精冲是强力压边精冲，强力压边精冲发展很早，在世界范围内的覆盖面占有绝对优势，但其他精冲也仍占有一席之地，各有特点！2、介绍特点之前，我们首先量了解一下冲裁的结构形式以及冲裁件质量的判据特点的解说:塌角（圆角带）是刃口附件的材料被牵连拉入变形的结果，和材料塑性及凸、凹模间隙相关光面（光亮带）塑性流动产生的垂直光亮的断面，（越宽越好）毛面（撕裂带）撕裂产生，表面的粗糙的断面。
精冲精冲，又称为精密冲压技术，是一种在金属加工业中广泛应用的高效加工方法。
它通过将金属板材以高速推进的方式冲压成所需形状，从而实现金属零件的制造。
精冲技术的应用领域非常广泛，涵盖了汽车制造、电子设备制造、家电制造等多个行业。
本文将介绍精冲技术的原理、优势以及发展趋势。
一、精冲的原理精冲技术主要通过冲压机来实现，其原理是利用冲压机将金属板材放置在模具上，然后以高速冲击的方式使金属板材经过模具，最终形成所需形状的金属零件。
整个过程主要包括两个阶段：冲切和成形。
1. 冲切：在冲切阶段，冲压机上的模具通过高速下压，对金属板材进行冲切。
冲切过程中，模具上的切割部分会与金属板材产生接触，并且由于高速冲击的作用，金属板材会被切割下来，形成切割边缘。
2. 成形：在成形阶段，冲压机上的模具会根据所需形状的设计，对金属板材进行进一步的冲击和成形。
通过模具的设计和高速冲击的力量，金属板材会逐渐改变形状，并最终形成所需的零件。
二、精冲的优势使用精冲技术的主要优势在于高效性、精度和经济性。
1. 高效性：精冲技术具有高速、高效的特点。
使用冲压机进行精冲加工，每分钟可完成几十次乃至上百次的冲击过程，大大提高了生产效率。
2. 精度：精冲技术可实现较高的加工精度。
冲压机在冲击过程中，通过模具的高精度设计和制造，能够保证零件的尺寸精度达到较高标准。
这对于一些对零件精度要求较高的行业，如汽车制造和电子设备制造，非常重要。
3. 经济性：相比传统的机械加工方式，精冲技术具有较低的制造成本。
由于精冲技术利用模具进行加工，可以大大减少材料的浪费，并且由于高效的加工过程，可以降低生产成本，并提高生产效率。
三、精冲技术的发展趋势随着科技的发展和市场需求的变化，精冲技术正不断演进和提升，展现出以下几个发展趋势。
1. 自动化：自动化是精冲技术发展的一个重要方向。
采用自动化冲压生产线，能够实现零件的连续生产，并且大大提高生产效率。
自动化系统还能够实现对冲压过程的监控和控制，确保生产的稳定性和一致性。
精冲模具原理精冲模具是目前应用最广泛的金属成型工艺之一，它采用高速冲压机将金属材料通过模具冲压而成形，具有生产效率高、成本低、尺寸准确等优点。
精冲模具是该工艺中非常关键的一个环节，它的设计与制造必须精确到毫米级别，以保证精冲件成形的质量与精度。
下面我们就来详细了解一下精冲模具的原理。
一、什么是精冲模具？精冲模具是一种用于高速冲压机的模具，它由上下两个模板组成，上模板和下模板之间设有一定的间隙和导向柱，从而保证金属材料可以在规定的空间内受到定向的冲压力而成形。
精冲模具通常采用高速钢、硬质合金等材料，必须具有优异的硬度、磨损性能和抗变形能力，以保证模具能够承受高速、高频率的冲压作业。
二、精冲模具的原理是什么？1、变形原理精冲模具是利用冲压工艺的变形原理将板材冲压成规定形状的零件。
在精冲模具的冲压过程中，金属板材被置于上下两个模板之间，上模板向下施加冲压力，使得金属板材变形并逐渐冲压成所需形状。
这种变形过程中需要控制好上下模板之间的间隙，以确保金属板材得到规定的冲压力，达到理想的变形效果。
2、模具设计原理模具设计是精冲模具原理的一个非常重要的方面。
模具设计必须考虑到所需生产零件的几何特征、制造材料、冲压力度等多方面因素。
通常，模具设计过程中需要考虑的因素包括：零件的形状和尺寸，金属板材的材质和厚度，零件的成形方式、表面要求以及所需生产成本等。
3、模具制造和装配原理精冲模具包括上下两个模板以及其它辅助零件，制作和装配过程需遵循制造和装配的规范。
高速精冲模具要求材料具备较高的硬度、抗磨损性能，以及较高的强度。
专业的制造厂商需要使用高质量的材料，并采用先进的数控加工设备来制造高精度的精冲模具，同时具有非常严格的制造和装配标准，确保生产工艺的稳定性和生产效率的提高。
三、精冲模具的应用范围精冲模具广泛应用于电子、电器、汽车、医疗设备、航空航天等众多领域，生产工艺的高效和成本的低廉，使得精冲模具得到了越来越广泛的应用。
精冲模工艺及技术介绍资料【精心整理】1、何谓精冲精冲—是精密冲裁的简称。
精冲是在普冲的基础上，发展起来的一种精密冲压加工工艺。
它虽然与普冲同属于分离工艺，但是包含有特殊工艺参数的加工方法。
由它生产的零件也具有不同的质量特征。
特别是在精冲与冷成型（如弯曲、拉深、翻边、镦挤、压沉孔、半冲孔和挤压等）加工工艺相结合后，精冲零件已有可能在许多领域（如汽车、摩托车、电子工业等），取代以前由普冲、机加工、锻造、铸造和粉末冶金加工的零件，因而发挥其巨大的技术优势和经济效益。
2、精冲分类各种不同的精冲方法，按其工艺方式，主要分类如下：二．精冲工艺设计基本方法：3、精冲工艺原理3.1 普冲与精冲的区别我们常说的精冲，指的是强力压板精冲(见图1)。
PR－齿圈力、PS－冲裁力、PG －反压力。
强力压板精冲的基本原理是在专用压力机上，借助特殊结构模具，在强力作用下，使材料产生塑性—剪切变形，从而得到优质精冲件。
3.2 精冲工艺特点3.3 模具工作原理精冲机是实现精冲工艺的专用设备。
如图2 所示，精冲时精冲机上有三种力（PS、PR、PG）作用于模具上。
冲裁开始前通过齿圈力PR，经剪切线外的导板（6），使V 形齿圈（8）压入材料并压紧在凹模上，从而在V 形齿圈的内面产生横向侧压力，以阻止材料在剪切区内撕裂和在剪切区外金属的横向流动。
同时反压力PG又在剪切线内由顶件器（4）将材料压紧在凸模上，并在压紧状态中，在冲裁力PS作用下进行冲裁。
剪切区内的金属处三向压应力状态，从而提高了材料的塑性。
此时，材料就沿着凹模刃口形状，呈纯剪切的形式冲裁零件。
冲裁结束后，PR 和PG压力释放，模具开启，由退料力PRA和顶件力PGA分别将零件和废料顶出。
并用压缩空气将其吹除。
1.凸凹模;2.凹模;3.冲孔凸模;4.顶件器;5.推杆;6.导板;7.顶杆;8.齿圈;9.精冲材料; 10.精冲零件; 11.内形废料;PS—冲裁力; PR—齿圈力; PG—反压力;PRA—卸料力; PGA—顶件力; SP—冲裁间隙3.4、精冲工作过程（见图3）a）模具开启，送入材料；b）模具闭合，在刃口（冲裁线）内外的材料利用齿圈力和反压力压紧；c）用冲裁力PS 冲裁材料，压紧力PR和PG全过程有效压紧；d）滑块行程结束，冲件在凹模内，内孔废料冲入落料凸模中；e）齿圈力PR 和反压力PG卸除，模具开启；f）在施加齿圈力的位置，此时作用为：顶出内孔废料和卸除冲压搭边的卸料力PRA；g）在施加反压力的位置，此时作用为：从凹模中顶冲件的顶件力PGA。
材料开始送进；h）吹卸或清除精冲件和内孔废料。
材料送进完成。
PR—齿圈力PG—反压力PS—冲裁力PRA—卸料力PGA—顶件力1—压板2—凹模3—冲裁（落料）凸模4—顶件器5—精冲材料6—精冲零件7—冲内孔废料精冲零件1.精冲零件的工艺性精冲零件的工艺性，主要指保证零件的技术和使用要求，并在一定的批生产条件下，在制造上应最简单、最经济。
而影响它的主要因素有：（1）零件结构的工艺性；（2）零件尺寸公差和形位公差；（3）材料性能和厚度；（4）冲裁面质量；（5）模具设计、制造质量及寿命；（6）精冲机的选择等。
精冲零件结构的工艺性，是指构成零件几何形状的结构单元，它包括：最小圆角半径、孔径、壁厚、环宽、槽宽、冲齿模数等的确定尤为重要。
图1 所示，可供选择精冲零件结构参数的极限值。
它们都小于普冲零件。
这是由精冲原理决定的。
然而，合理的零件结构参数，有利于提高产品质量，降低生产成本。
2.精冲零件的难度等级根据零件几何形状及其结构单元，在图1 各图中划分为S1、S2和S3三级。
S1—简单的，适于精冲材料抗剪强度Ks=700N/mm2S2—中等的，适于精冲材料抗剪强度Ks=530N/mm2S3—复杂的，适于精冲材料抗剪强度Ks=430N/mm2在S3 以下的范围，不适宜精冲，或者要采用特别措施。
使用S3的范围时，其条件是冲裁元件要用高速钢制造，且精冲材料抗拉强度δb≤600 N/mm2（抗剪强度Ks≤430N/mm2）。
例：图1 中开关凸轮，材料为Cr15（球化），Ks=420N/mm2，确定其难度等级。
·孔径d＝4.1mm S1·搭边b＝3.5mm S3·齿模数m＝2.25mm S2·圆角半径Ra＝0.75mm S1/S2此零件最大难度是搭边b，故总难度为S3，可以精冲。
3.精冲零件的技术要求3.1 尺寸公差精冲零件的尺寸公差，取决于：零件形状、模具制造质量、材料厚度及性能、润滑剂和压力机调整等因素。
可由表1 中选取。
3.2 平面度公差精冲零件的平面度是指零件平面的挠度（见图2），其值为：f＝h－s由于精冲材料是在压紧状态下进行的，故精冲件具有较好的平面度。
而这种平面度随零件尺寸、形状、材料厚度及机械性能等不同而有所差别。
一般来说，1）、厚料比薄料零件平直；2）、低强度材料比高强度材料平直；3）、压边力大比压边力小的平直。
在凸模侧的材料表面总是中凹的，凹模侧总是中凸的。
但如果零件还需要压印、压痕、切口、弯形等工序或用连续模冲裁，由于在零件上产生局部的变形或冲裁方向不同，致使平面度有较大的波动范围。
但无论如何，精冲件总是要比普通冲压件的平面度好的多。
图3 是在100mm 距离上测定的一般直线度。
图1 精冲零件几何单元及难度等级A—孔径；B—槽宽、搭边；C—齿模数；D—圆角半径。
3.3 垂直度公差精冲零件的冲裁面与基面成一定的角度公差（倒锥），谓之不垂直度。
它与料厚及其性能、冲裁刃口状态、模具刚度、压力机的调整等有关。
一般料厚为1mm 时，不垂直度为0.0026mm，若料厚为10mm，则毛刺侧比塌角大0.052mm。
图4 为料厚与不垂直度的关系。
图2 零件平面图3.4 冲裁面质量冲裁面是精冲零件质量高低的主要标志。
它与材料种类、性能、金相组织、模具质量和刃口状况、润滑剂及压力机调整等因素有关。
冲裁面的结构组成包括：光洁面、撕裂面、塌角面和毛刺面。
冲裁面状况的表示方法和意义如图5 所示，其质量特征表现为三个方面。
图5 冲裁面的表示方法图中：S—材料厚度；h—断裂时，最小光洁面部分占材料厚度S 的百分比（%）；l—鱼鳞状断裂时，最小光洁面部分占材料厚度S 的百分比（%）；b—最大允许的鱼鳞状断裂宽度，b 的总和不大于相关轮廓的10%；t—允许的断裂深度为1.5%S；e—毛刺高度（mm）；c—塌角宽度为30%S（最大）；d—塌角深度为20%S（最大）（齿形件时为30%S）；E—撕裂带的最大宽度。
（1）冲裁面粗糙度冲裁面的光洁程度，在冲裁方向和沿周边便于不同位置是有差别的。
即塌角侧优于毛刺侧。
冲裁面的粗糙度用算术平均值aR 表示。
其值一般Ra＝0.2～3.6，共分为六个等级（见表2），测量方向——垂直于冲裁方向；测量位置——在冲裁面的中部（见图6a）。
冲裁面的粗糙度与材料抗拉强度的关系如图6b 所示。
图6 冲裁面粗糙度与抗拉强度的关系（2）冲裁面完好率精冲零件冲裁面完好率分为五个等级（见表3）。
（3）冲裁面撕裂等级精冲零件冲裁面撕裂等级分为四个级别（见表4）。
（4）冲裁面质量的表示方法和意义如图7 所示为冲裁面质量特征的表示方法和意义。
图7 冲裁面长度表示实例例中，冲裁面粗糙度Ra＝2.4μm；完好率h＝90%S；l＝75%S；撕裂级别为2。
图8 求塌角值tE 和bE4.精冲零件的塌角塌角系指精冲零件内、外廓平面与光洁面交界处的不规则外凸曲线的下陷塑性变形（见图8）。
塌角的大小与料厚、材质、零件形状、反压力及齿圈高度等有关。
塌角的计算方法可参看图8 选取。
一般tE≈（5～10）S，bE≈（5～10）tE。
5.精冲零件的毛刺毛刺系指精冲零件冲裁面端部上的不规则突起。
其大小与材料种类、间隙、模具刃口状况、凸模进入凹模深度及冲裁次数等有关。
精冲时产生的毛刺，不是切削毛刺而是挤压毛刺。
判断毛刺的大小，不仅是毛刺高度，而且还有毛刺根部的厚度。
根据VDI3345 标准，当模具刃口锋利时，只产生薄毛刺，e＝0.01～0.08mm；当模具刃口变钝时，产生厚毛刺，e＝0.1～0.3mm（见图9）。
图9 精冲毛刺高度设计原则精冲工艺设计的基小原则为：(1)确保产品质量和功能要求。
(2)尽可能用先进工艺技术和新技术成果。
(3)根据生产条件确定批量，选择生产效率较高的。
(4)缩短生产周期，降低生产成小。
(5)注意安全生产及环境保护。
2．设计依据工艺设计过程中，注意参考依据由：(1)根据产品图，分析零件的功能、结构参数和技术条件。
(2)根据产品总装，了解零件的交接状态和协调要求。
(3)根据产品总产量和批量以及能提供的物质和技术条件。
(4)根据产品生产准备周期和生产周期，做好时问、设备、人员、装嵛、协作和效率等多项安排。
(5)根据多种经济和技术标准(资料) ，做好产品工艺成本核算。
3．设计内容1) 分析精冲零件：(1)零件结构的工艺性：(2)零件精度的合理性：(3)零件冲裁面的特性：(4)零件材料的精冲性：(5)零件技术准备的协调。
2) 制定最佳工艺方案：(1)根据精冲零件图，进行一系列工艺计算，包括排样与搭边、压力中心、精冲力。
(2)绘制工艺排料图。
(3)提出初步工艺方案，包括工艺品质、工序数量、工步顺序、工序组合。
(4)选择最佳工艺方案。
3) 设计精冲模：根据最佳工艺办案，进行精冲模设汁：(1)选择精冲模种类及结构型式；(2)排样及工艺计算(压力中心、冲压力及其他参数) ：(3)绘制模具总图及丁作部分原理图；(4)确定模具材料及热处理硬度；(5)确定凸、凹模涂层(TiN或TiCN) ；(6)注明模具零部件技术条件。
4) 选择适合的精冲机：根据精冲工序性质、精冲、变形功、模具结构型式、闭合高度、轮廓尺寸及生产批量等因素，合理选择精冲机：类型及吨位；产能及负荷能力；使用要求；附属装置。
5) 编制工艺文件。
三．精冲工艺常见应用：精冲工艺技术的发展，使其进入了各个工业领域，得到广泛的应用。
对于要求最小尺寸公差、具有最小粗糙度的功能零件，可以广泛使用精冲零件。
而对于有视觉要求的、很精细的表面零件，也可使用精冲零件。
现今，精冲件的生产品种、尺寸形状、材料厚度和力学性能都有很大的提高。
而且为了适应市场需求，生产的均衡性、质量可靠性和加工经济性更加突出。
汽车工业是精冲技术推广应用的重中之重，一辆轿车精冲零件拥有量为40～200件，它占轿车冲压件的60～70%，如下图所示：内容来源网络，由深圳机械展收集整理！更多精密冲压技术展览展示，就在深圳机械展！。
